Polímero Molecularmente Impresso de Biotina para isolamento e detecção de oligonucleotídeos específicos do Zika vírus biotinilados com Lateral Flow e sistema eletroquímico

Resumo

O vírus Zika é um agente causador de doenças infecciosas que se espalha nos seres humanos através dos mosquitos Aedes aegypti e Aedes albopictus, que são vetores do vírus. Há diversos mecanismos de transmissão, incluindo de mãe para filho, a transmissão durante a gravidez, podendo levar à microcefalia em recém-nascidos e também outros defeitos de nascimento. Os esforços para monitorar e controlar a infecção pelo Zika vírus globalmente são muito limitados e aparentam-se insuficientes devido à falta de responsabilização, falta de organização e indisponibilidade de medicamentos, vacinas e ferramentas de diagnóstico. No contexto do desenvolvimento de novas metodologias de diagnóstico a construção de sensores biológicos baseados no uso de sequencias de oligonucleotídios, também conhecidos como genossensores, tem se tornado uma atividade ampla visando, principalmente, questões de cuidados com a saúde e problemas com o meio ambiente. O desenvolvimento desses genossensores, busca o desenvolvimento de dispositivos específicos, de baixo custo, de fácil manuseio e preparação. A biotina é uma vitamina que pode ser acoplada a diferentes tipos de biomoléculas, devido à alta constante de afinidade com a estreptavidina. Essa forte interação estreptavidina-biotina é extremamente útil para anexar biomoléculas biotiniladas em materiais sólidos de suporte orgânicos ou inorgânicos. A biotinilação fornece uma ferramenta versátil para marcação de biomoléculas, a fim de obter uma leitura ótica, de fluorescência ou eletroquímica, com maior sensibilidade. Essa interação tem sido usada há anos em muitos métodos bioanalíticos, incluindo métodos baseados em DNA e imunoensaios. Os imunoensaios são baseados na interação de reconhecimento de antígeno-anticorpo, geralmente usando o antígeno como analito e o anticorpo como reconhecedor; e estes ensaios podem ser de diferentes tipos como por exemplo o Lateral Flow Assays (LFA). Porém o atual uso de materiais biológicos como suportes para ancoragem de outros materiais biológicos como anticorpos, proteínas ou enzimas, na bioanálise gera custos elevados além de apresentarem baixa estabilidade em condições adversas. Neste sentido uma opção viável é a síntese de materiais que podem imitar as interações biológicas de reconhecimento, o que foi feito com sucesso por polímeros molecularmente impressos (MIP) que possuem como uma das principais características a alta estabilidade em condições extremas de análise. Sendo assim, visa-se desenvolver neste projeto de pesquisa e estágio no exterior os sistemas de análise seletiva de LFA com polímeros molecularmente impressos em substituição aos anticorpos, que são comumente utilizados nesses testes. Para isso, o MIP para biotina sintetizados anteriormente, no grupo de pesquisa da Profª. Maria del Pilar, serão imobilizados na fita LF por diferentes vias (métodos de oclusão ou covalentes); e eletroquimicamente utilizando o MIP magnético para biotina também anteriormente sintetizado no grupo, os parâmetros de análise serão otimizados e o desempenho de reconhecimento de MIP será comparado em relação aos anticorpos. Os dispositivos desenvolvidos, após devidamente caracterizados e com parâmetros otimizados (seletividade, tempo de interação, etc.) serão aplicados na imobilização de sequências de DNA biotinilado específicas do Zika vírus e quantificação da sua sequência complementar. Desta forma faz-se grande a importância da realização deste estágio na formação acadêmica enquanto aluno de Mestrado em Biotecnologia, onde será possível o aprendizado da técnica de LFA, além do mais o contato com outras técnicas utilizadas em análises biomoleculares que é a principal área de pesquisa da Prof. Isabel Pividori.